Роль гормонов коры надпочечников в регуляции ответа организма при интратрахеальном введении крысам Wistar электролизной пыли

Введение. Гормоны коры надпочечников играют ведущую роль в адаптации организма человека к воздействию повреждающих факторов. Целью исследования является сопоставление уровней кортизола (К) и биохимических маркёров повреждения организма (МПО) в пробах крови крыс при моделировании ингаляционного воздействия электролизной пыли (ЭП) – компонента выбросов производства алюминия с высоким содержанием смолистых веществ (СВ), в том числе 3-, 4-бензпирена.

Материал и методы. Самцам крыс Wistar 1 раз в мес вводили в трахею ЭП в дозах, соответствующих содержанию животных при концентрациях ЭП 1; 5,2 и 25,1 мг/м³ в пересчёте на массу СВ. Через 2 нед после 1-го и 2-го введения ЭП и через 6 дней после 3-го в сыворотках крови определяли содержание К (методом иммуноферментного анализа) и 6 МПО: интенсивность люминол-зависимой хемилюминесценции, активность каталазы, N-ацетил-β-D-глюкозаминидазы (NAG), кислой ДНКазы, ацетилэстеразы и γ-глутамилтрансферазы (ГГТ).

Результаты. Через 2 нед после 1-го или 2-го введения ЭП (содержание К в 2 раза снижено или не изменялось) наблюдались сходные достоверные изменения почти всех МПО; влияние кратности введения выражалось в небольшом усилении окислительного стресса и достоверном увеличении активности ГГТ (маркёра предопухолевых изменений) при максимальной дозе. Через 6 дней после 3-го введения ЭП, на фоне увеличения содержания К в крови крыс в 1,5–2 раза, найдены небольшие достоверные изменения только одного маркёра (NAG). Полученные данные укладываются в существующие представления о защитной роли К и двухфазном характере его выделения в кровь, позволяют рассматривать отсутствие МПО на фоне увеличения уровня К как транзитную фазу и имеют общие проблемные моменты с синдромом CIRCI (Criticalillness-Related Corticosteroid Insufficiency) в клинике критических состояний.

Заключение. Иммуноферментный анализ К легко встраивается в любой токсикологический протокол как показатель адаптивного ответа организма, но необходимы дальнейшие исследования для прояснения его характеристик и построения непрерывной модели из отдельных точек доза-время.

1. Селье Г. Стресс без дистресса. М.: Прогресс; 1982. 126 с.

2. Саноцкий И.В. Некоторые аспекты проблемы адаптации в возрастной токсикологии. Гигиена и санитария. 1971; 5: 87-90.

3. Жолдакова З.И., Синицына О.О. Закономерности развития токсического процесса в зависимости от стадий дезорганизации и адаптации. Гигиена и санитария. 2014; 5: 112-6.

4. Руководство Р 1.2.3156-13. Оценка токсичности и опасности химических веществ и их смесей для здоровья человека. М.: Федеральный центр гигиены и эпидемиологии; 2014. 639 c.

5. Жукова Т.В., Белик С.Н., Свинтуховский О.А., Харагургиева И.М., Кононенко Н.А. Использование общих неспецифических адаптационных реакций организма для гигиенического нормирования химических соединений. Paradigmata Poznani. 2016; 4: 150-4.

6. Al Sharef O., Feely J., Kavanagh P.V., Scott K.R., Sharma S.C. An HPLC method for the determination of the free cortisol/cortisone ratio in human urine. Biomed. Chromatogr. 2007; 21(11): 1201-1206

7. Наконечная С.А. Характер нейромедиаторного ответа в организме животных на воздействие ксенобиотиков бытового назначения. Вісник української медичної стоматологічної академії. 2016; 16 (1): 230-3

8. Rastgar S., Movahedinia A., Savari A., Zanosi H., Rasoli M., Ardeshir R.A. Changes in the pituitary and hypothalamus monoaminergic neurotransmitters after acute and prolonged stress exposure to benzo(α)pyrene in Acanthopagrus latus. S.M. J. Environ. Toxicol. 2015; 1(1): 1003-1006. https://doi.org/10.13140/RG.2.1.1924.8724

9. Gesto M., Soengas J.L., Miguez J.M. Acute and prolonged stress responses of brain monoaminergic activity and plasma cortisol levels in rainbow trout are modified by PAHs (naphthalene, β-naphthoflavone and benzo(a)pyrene) treatment. Aquatic Toxicology. 2008; 86: 341-351.

10. Tintos A., Gesto M., Míguez J.M., Soengas J.L. beta-Naphthoflavone and benzo(a)pyrene treatment affect liver intermediary metabolism and plasma cortisol levels in rainbow trout Oncorhynchus mykiss. Ecotoxicol. Environ. Saf. 2008; 69(2): 180-186.

11. Новочадов В.В., Калашникова С.А., Полякова Л.В., Денисов А.А., Горячев А.Н. Гормональный статус крыс с хронической эндогенной интоксикацией. Фундаментальные исследования. 2006; 5: 76.

12. Калашникова С.А., Полякова Л.В., Кузнецов И.М., Новочадов В.В. Гормональный дисбаланс и хроническая эндогенная интоксикация при дисметаболической нефропатии у крыс. Волгоградский научно-медицинский журнал. 2007; 1: 16-8.

13. Зайцева Н.В., Землянова М.А., Кольдибекова Ю.В., Жданова-Заплесвичко И.Г., Пережогин А.Н., Клейн С.В. Оценка аэрогенного воздействия приоритетных химических факторов на здоровье детского населения в зоне влияния предприятий по производству алюминия. Гигиена и санитария. 2019; 98(1): 68-75.

14. Борисоглебский Ю.В., Галевский Г.В., Кулагин Н.М., Минцис М.Я., Сиразутдинов Г.А. Металлургия алюминия. Новосибирск: Наука; 1999. 438 с.

15. Шестаков В.А., Бойчевская Н.О., Шерстнев М.П. Хемилюминесценция плазмы крови в присутствии перекиси водорода. Вопросы медицинской химии. 1979; 2: 132-7.

16. Князева Т.Д. Влияние загрязнения атмосферного воздуха химическими соединениями на показатели оксидантного статуса у жителей Москвы: дис. … канд. биол. наук. М., 2007: 71-3.

17. Хрипач Л.В. Применение свободнорадикальных методов для оценки влияния полихлорированных диоксинов и фуранов на состояние здоровья населения. Гигиена и санитария. 2002; 2: 72-6.

18. Королюк М.А., Иванова Л.И., Майорова И.Г., Токарев В.Е. Метод определения активности каталазы. Лабораторное дело. 1988; 1: 16-9.

19. Punithavathi V.R., Prince P.S. Pretreatment with a combination of quercetin and α-tocopherol ameliorates adenosine triphosphatases and lysosomal enzymes in myocardial infarcted rats. Life Sciences. 2010; 86: 178-184

20. Покровский А.А., Арчаков А.И., Любимцева О.Н. Особенности солюбилизации ферментов лизосом и саркоплазматической сети сердца крыс. Биохимия. 1967; 32 (4): 824-7.

21. Методические указания к оценке биохимических, морфологических, иммунологических и физиологических показателей ранних изменений функциональных реакций человека при воздействии факторов окружающей среды (под ред. Г.И. Сидоренко и Р.В. Меркурьевой). М.-Пермь; 1986. 138 с.

22. Szasz G. A kinetic photometric method for serum gamma-glutamyl transpeptidase. Clin. Chem. 1969; 15: 124-136.

23. Denda A., Tsutsumi M., Tsujiuchi T., Eimoto H., Konishi Y., Sato S. Induction of rat liver gamma-glutamyltranspeptidase-positive foci by oral administration of 1-nitropyrene. Cancer Lett. 1989; 45(1): 21-26.

24. Yao D., Dong Z., Yao M. Specific molecular markers in hepatocellular carcinoma. Hepatobil. & Pancreat. Dis. Internat. 2007; 6(3): 241-247.

25. Zhou L., Liu J., Luo F. Serum tumor markers for detection of hepatocellular carcinoma. World J. Gastroenterol. 2006; 12(8): 1175-1181.

26. Kamaraj S., Vinodhkumar R., Anandakumar P., Jagan S., Ramakrishnan G., Devaki T. The effects of quercetin on antioxidant status and tumor markers in the lung and serum of mice treated with benzo(a)pyrene. Biol. Pharm. Bull. 2007; 30(12): 2268-2273.

27. Sankar R.R., Roy S., Samanta S., Maitra D., Chatterjee M. Protective role of vanadium on the early process of rat mammary carcinogenesis by influencing expression of metallothionein, GGT-positive foci and DNA fragmentation. Cell. Biochem. Funct. 2005; 23(6): 447-456.

28. Shukla Y., Singh A., Srivastava B. Inhibition of carcinogen-induced activity of gamma-glutamyl transpeptidase by certain dietary constituents in mouse skin. Biomed. Environ. Sci. 1999; 12(2): 110-115

29. Мальцева Л.А, Мосенцев Н.Ф., Лисничая В.Н., Левчук А.А. Кортикостероидная недостаточность при критических состояниях у взрослых пациентов. Медицина неотложных состояний. 2018; 91(4): 45-50.

30. Диатроптов М.Е. Многодневные ритмические изменения субпопуляционного состава лимфоцитов, уровня интерлейкина-2 и кортизола в периферической крови здоровых доноров. Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 2011; 152 (11): 564-7.

31. Диатроптов М.Е., Диатроптова М.А., Кондашевская М.В. Анализ показателей инфрадианных ритмов стероидных гормонов и процентного содержания нейтрофилов периферической крови у крыс-самцов Вистар. Фундаментальные исследования. 2012; 9: 273-7.